[发明专利]具有扭矩转角自学习对中功能的电动助力转向系统

说明书

本发明是一种具有扭矩转角自学习对中功能的电动助力转向系统（简称EPS），它能对特定组合操作条件进行识别，确认驾驶员的操作意图，能将EPS系统传感器扭矩信号或转角信号的中点偏移现象，由系统中电子控制单元（简称ECU）自我学习和统计，并实施自动标定，使EPS系统具有正常的助力效果，而勿需专用仪器。本发明所设计开发的EPS系统，它的对中功能主要由组合条件判断模块和对中程序模块进行配合来实现的，由判断模块决定是否启动对中程序模块，对中程序模块将采集传感器相应信号并自动进行对中标定。本发明的扭矩转角自学习对中功能，不影响EPS系统其它功能的实现，适用于各种电动助力转向系统。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及汽车电动助力转向系统(简称EPS)，尤其涉及一种具有扭矩转角自学习对中功能的电动助力转向系统。

背景技术

汽车电动助力转向系统主要由机械转向器、扭矩转角传感器、车速传感器、电子控制单元(简称ECU)、转向助力电机(简称EPS电机)、机械减速机构等组成。其中，扭矩转角传感器安装在转向轴上，用以检测驾驶员转向手力和方向盘转角，并输出扭矩信号和转角信号；车速传感器用于检测汽车行驶速度并输出车速信号；电子控制单元是EPS系统实现各种控制功能的核心，根据输入的各种信号进行综合处理及运算，向EPS电机发出驱动电流指令；EPS电机安装在机械减速机构上，并通过该减速机构为驾驶员提供助力扭矩；机械转向器是推动车轮转向的执行部件。

为了EPS系统在整车上能正常工作，必须对扭矩转角传感器的信号进行中点(或称零点)标定，才能使传感器输出信号准确地表征驾驶员转向手力和方向盘转角。由于各种因素的影响，几乎所有传感器都会出现不同程度的零点漂移现象，因此既使标定完成的传感器信号，也会在后期的车辆使用中出现中点偏移。当中点偏移严重时，就影响了EPS系统的正常工作，甚至在转向系统维修过程中，也会改变传感器转角信号的中点，此时EPS系统将出现非正常的工作状态。目前，通常的做法是无论初始标定时或当中点偏移严重时，需专用的仪器或专用标定系统来完成对中标定，那么在不具备该专用仪器的情况下则无法实施对中标定，这样就限制了车辆的销售地域，甚至有的客户会将该类中点偏移所引起的车辆转向异常，而作为故障产品来对待。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计开发一种具有扭矩转角自学习对中功能的电动助力转向系统，使其在驾驶员做出特定的点火次序等组合条件下，触发ECU对中程序模块启动，采集传感器相应信号并自动进行对中标定，从而实现电动助力转向系统具有扭矩转角自学习的对中标定能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

电动助力转向系统所采用的传感器，根据其输出信号类型可分为模拟量和数字量，通常模拟量信号为电压形式，而数字量信号为PWM占空比形式；同时根据整车匹配需要，电动助力转向系统可采用仅有扭矩信号的传感器，也可为相关功能服务而采用扭矩信号和转角信号兼备的传感器。据此，为方便技术方案说明，按以下三种信号的方案进行说明：扭矩模拟量电压信号、扭矩数字量占空比信号、转角数字量占空比信号。

传感器为扭矩模拟量电压信号US输出时的技术方案：无论当前传感器扭矩信号的中点U_S0是否发生了偏移，只要ECU程序内的扭矩基准点U_{S0_ECU}与传感器扭矩信号中点U_S0一致，就实现了传感器扭矩信号对中标定。因此，在ECU中要设计一个扭矩模拟量电压信号的ECU对中程序模块，当驾驶员按特定的组合条件进行操作后，将启动ECU对中程序，使U_S0-ECU＝U_S0。